第8讲 第二章公畜生殖笠理(精液学) 第一节雄性动物生殖机能的发育和性行为 、初情期( puberty) 指雄性动物第一次能够排出精子的时期(公畜的青春期)。标志着开始具备生殖能力,此 时期机体的发育最为迅速 猪、绵山羊为7月龄,牛12月龄,兔3~4月龄。此时的体重不到成年体重的50%。 、性成熟( sex maturity) 是指雄性动物性器官、性机能发育成熟,并具有受精能力的时期。此时,尽管雄性动物 具有繁殖后代的能力,但由于机体其他器官和组织尚未发育完善,因此,用于配种还为时过 早。否则,容易出现窝产崽数少,后代不强壮或有胚胎死亡的可能。同时,配种过早,还会 影响雄性动物今后的发育。 三、适配年龄 是指雄性动物基本上达到生长完成的时期,各种器官组织都已发育完善。是配种的最佳 时期,故称为雄性动物的初配年龄 四、内分泌与性成熟的关系 幼龄动物在初情期开始后,下丘脑促性腺激素释放激素分泌加强,垂体前叶激素分泌也 加强,在生长激素的协同作用下,从而使睾丸产生雄激素较多。促使全部生殖发育,并引起 性冲动,开始生产成熟的生殖细胞 猪一般早在性成熟以前或在出生后几周内去势。由于垂体和性腺完全断绝了关系,不存 在性腺激素对家畜的生理效应,因而失去雄性行为,使以后的生长加快,并有利于肉质嫩美 但对役畜不宜如此提早去势,因会影响骨骼肌肉的发育,缺乏雄性所固有的坚韧性,所以去 势一般宜在性成熟后。 五、性行为( sexual behavior) 性行为是动物的一种特殊行为表现,而一系列完整的性行为直接关系到配种的成败 1表现形式:由于特殊刺激引起的性反应,可由这些反应再引起另一种反应和刺激,这 种现象称为行为链( beharior chain)或行为序列。由此表现出性行为不同的动力形式,以达 到繁殖的目的。雄性动物的性行为表现一般是定型的,而且按一定的程序表现出来,大体上 是经过有性激动,求偶,勃起爬趴,交配,射精,交配结束。 2性行为对繁殖的影响 性行为对雌性动物生殖机能有刺激作用(雄性效应)。①使雌性动物性成熟提早:②使季 节性发情的动物出现周期发情和排卵;③使发情动物缩补发情期和提早排卵 性行为能提早受胎率:如母羊配种后,在接触结扎输精管的公羊受胎率提高10%
第 8 讲 第二章 公畜生殖生理（精液学） 第一节 雄性动物生殖机能的发育和性行为 一、初情期（puberty） 指雄性动物第一次能够排出精子的时期（公畜的青春期）。标志着开始具备生殖能力，此 时期机体的发育最为迅速。 猪、绵山羊为 7 月龄，牛 12 月龄，兔 3～4 月龄。此时的体重不到成年体重的 50％。 二、性成熟（sex maturity） 是指雄性动物性器官、性机能发育成熟，并具有受精能力的时期。此时，尽管雄性动物 具有繁殖后代的能力，但由于机体其他器官和组织尚未发育完善，因此，用于配种还为时过 早。否则，容易出现窝产崽数少，后代不强壮或有胚胎死亡的可能。同时，配种过早，还会 影响雄性动物今后的发育。 三、适配年龄 是指雄性动物基本上达到生长完成的时期，各种器官组织都已发育完善。是配种的最佳 时期，故称为雄性动物的初配年龄。 四、内分泌与性成熟的关系 幼龄动物在初情期开始后，下丘脑促性腺激素释放激素分泌加强，垂体前叶激素分泌也 加强，在生长激素的协同作用下，从而使睾丸产生雄激素较多。促使全部生殖发育，并引起 性冲动，开始生产成熟的生殖细胞。 猪一般早在性成熟以前或在出生后几周内去势。由于垂体和性腺完全断绝了关系，不存 在性腺激素对家畜的生理效应，因而失去雄性行为，使以后的生长加快，并有利于肉质嫩美， 但对役畜不宜如此提早去势，因会影响骨骼肌肉的发育，缺乏雄性所固有的坚韧性，所以去 势一般宜在性成熟后。 五、性行为（sexual behavior） 性行为是动物的一种特殊行为表现，而一系列完整的性行为直接关系到配种的成败。 1.表现形式：由于特殊刺激引起的性反应，可由这些反应再引起另一种反应和刺激，这 种现象称为行为链（beharior chain）或行为序列。由此表现出性行为不同的动力形式，以达 到繁殖的目的。雄性动物的性行为表现一般是定型的，而且按一定的程序表现出来，大体上 是经过有性激动，求偶，勃起爬趴，交配，射精，交配结束。 2.性行为对繁殖的影响： 性行为对雌性动物生殖机能有刺激作用（雄性效应）。①使雌性动物性成熟提早；②使季 节性发情的动物出现周期发情和排卵；③使发情动物缩补发情期和提早排卵。 性行为能提早受胎率：如母羊配种后，在接触结扎输精管的公羊受胎率提高 10%
第二节精子的发生 精子( sperm)是雄性动物到一定年龄后由睾丸分化出来的特殊细胞 精子的发生( spermatogenesis)精子在睾丸内形成的全过程 在精细管内由精原细胞经精母细胞到精子细胞的分化过程称为精子的发生。雄性动物出 生时,精细管内还没有管腔,在精细胞内只要性原细胞( gonocy)和未分化细胞(即支持细 胞)到一定年令后(如牛在出生后8周开始),精细管逐渐形成管腔,性原细胞开始变成精原 细胞,精子发生以精原细胞为起点。精细胞分裂不同与体细胞,即自精原细胞起到最后变成 精子,需经过复杂的分裂和形成过程,在此过程中染色体数目减半。细胞质和细胞核也发生 明显变化 型精原细胞 中间型精原细胞 B型精原细胞 6天 精子 精子细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 10~15天 21天 牛需60天、猪45天、羊49天。 精子的形态和结构 精子的结构分:头部——包括顶体,细胞核和核后帽:颈部:尾部——包括中端,主端 末端 1、头:家畜精子的头部呈椭圆形 ①细胞核:染色体和DNA的含量为体细胞的一半。含DNA的多少决定受精能力 ②顶体:顶体内含有多种水解酶:如透明质酸酶和顶体素。酶的活动在受精过程中能促 进精子和卵子的结合。顶体被破坏受精能力往之降低或消失。 ③核后帽:包在核后部分细胞膜上,对伊红和溴吩兰易着色的属于死精子,不易着色的 为活精子,因此可以鉴别死活精子 ④细胞质膜:主要含脂蛋白,耐酸不耐碱。 2、颈:连接头部和尾部,由近端中心小体,基粒,厚纤维组成。是精子最脆弱的部分, 易脱落形成无尾精子。 3、尾:精子的运动主要靠尾的鞭索状波动,而使精子推向前进。而且脱离子头的尾仍能 活动。这是由于尾部的纤丝具有收缩离的缘故。中端为精子贮存丰富的能量,主要有磷脂质, 成为精子运动的一个重要动力间,在纤丝之间还有几种酸可分解果糖等物质,也成为尾收缩 提供能量
第 9 讲 第二节 精子的发生 精子（sperm）是雄性动物到一定年龄后由睾丸分化出来的特殊细胞。 一、精子的发生（spermatogenesis）精子在睾丸内形成的全过程。 在精细管内由精原细胞经精母细胞到精子细胞的分化过程称为精子的发生。雄性动物出 生时，精细管内还没有管腔，在精细胞内只要性原细胞（gonocy）和未分化细胞（即支持细 胞）到一定年令后（如牛在出生后 8 周开始），精细管逐渐形成管腔，性原细胞开始变成精原 细胞，精子发生以精原细胞为起点。精细胞分裂不同与体细胞，即自精原细胞起到最后变成 精子，需经过复杂的分裂和形成过程，在此过程中染色体数目减半。细胞质和细胞核也发生 明显变化。 16 天 10～15 天 21 天 15 天 牛需 60 天、猪 45 天、羊 49 天。 二、精子的形态和结构 精子的结构分：头部——包括顶体，细胞核和核后帽；颈部；尾部——包括中端，主端， 末端。 1、头：家畜精子的头部呈椭圆形。 ① 细胞核：染色体和 DNA 的含量为体细胞的一半。含 DNA 的多少决定受精能力。 ② 顶体：顶体内含有多种水解酶：如透明质酸酶和顶体素。酶的活动在受精过程中能促 进精子和卵子的结合。顶体被破坏受精能力往之降低或消失。 ③核后帽：包在核后部分细胞膜上，对伊红和溴吩兰易着色的属于死精子，不易着色的 为活精子，因此可以鉴别死活精子。 ④细胞质膜：主要含脂蛋白，耐酸不耐碱。 2、颈：连接头部和尾部，由近端中心小体，基粒，厚纤维组成。是精子最脆弱的部分， 易脱落形成无尾精子。 3、尾：精子的运动主要靠尾的鞭索状波动，而使精子推向前进。而且脱离子头的尾仍能 活动。这是由于尾部的纤丝具有收缩离的缘故。中端为精子贮存丰富的能量，主要有磷脂质， 成为精子运动的一个重要动力间，在纤丝之间还有几种酸可分解果糖等物质，也成为尾收缩 提供能量。 A 型精原细胞 中间型精原细胞 精子细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 B 型精原细胞 精子
01 第四节精液的组成和理化特性 精液的组成和理化特性 ()精液的组成: 精液由精子和精清两部分组成。精清是由睾丸液,附睾液,副性腺分泌物组成的混合液 体。通常牛和羊的射精量小,而精子的密度很大,猪和马则反应 精液中90-98%是水分,干物质2-10%,干物质中蛋白质60%左右,还含无机物,酶等。 精液的化学成分及功用 1.无机成分: 阳离子以K+和Na+为主,精子内的K+的浓度比精液的高,而钠和钙的浓度则反之。精 清中含适量的K+可保持精子有活力,如不含钾则丧失活力。钠常与柠檬酸结合,维持精液 渗透透压,CL-和P04是主要的阳离子。 2.糖类: 精液中含有的糖主要是果糖,而且大多数来源与精囊腺,(果糖的分解产物丙酮酸,并且 释放能量,在射精的瞬间给精子能源,射精后很快从精淸中消失),果糖在牛,绵羊,人精液 中浓度高,而马猪犬则很低。精液中无葡萄糖。但精液中果糖也是由血液中的葡萄糖通过精 液囊、磷酸酶等作用转化为果糖。 精液中还含有几种糖醇,而以山梨醇和机醇为代表,来源与精囊腺,山梨醇可以被精子 氧化成果糖,同时也可以由果糖还原而成。 肌醇在猪精清中特别多,与柠檬酸相似都不能为精子直接利用。主要是防止精子凝聚和 维持精液渗透压 3.蛋白质和氨基酸: 精子中的蛋白质主要是组蛋白,约占精子干重的一半以上,主要在头部与DNA结合构成碱 性的核蛋白,并在尾部形成脂蛋白和角质蛋白。 麦硫因是蛋白质的一种产物,属于碱性氨基酸,对精子具有保护作用,主要时抗Cu+, 过氧化氢对精子活动和糖酵解的破坏作用。 4.脂类:精液中脂类物质主要是磷脂。在精子中大量存在,主要是精子表膜和线粒体内, 而且尾部多与头部。精清中的磷脂主要是卵磷脂和缩醛磷脂。 前列腺是精清中磷脂的主要来源,对精清有营养作用和防止冷休克作用。以延长精子的存活 时间,此外,如胆碱及其衍生物甘油磷酰胆碱,牛猪主要来源于附睾分泌物,但不能直接被 精子利用。而是当精子与雌性生殖起的分泌物接触时,才被精子利用 5酶:精清中出现的酶主要来源于副性腺。 ①三碳酸腺苷酶、核苷酸酶:对精子的呼吸和糖酵解等代谢活动所必需的酶。 ②蛋白质分解酶、透明质酸酶,顶体素等,与受精有关。 ③过氧化酶:HO2在精液中过多积累可破坏精子,此酶能分解精液中的H2O2 ④谷氨酸一草酰乙酸转氨酶:分解Aa 6.其他有机物,来源与精囊腺。有有机酸盐、胆固醇,尿素、柠檬酸等。乳酸盐对精子 有缓冲作用,维持PH值。 牛精液含果糖较多,利用后复制成乳酸,使精液变成酸性,柠檬酸盐可以中和,使之变成弱 碱性,以维持PH值,精液中的柠檬酸特别多,尤其牛,η.mg/mk精液,猪较少,柠檬酸不 能直接被精子利用,用Na结合形成柠檬酸盐防止精子凝集,因此牛精子很少凝聚而猪则较 易发生 7维生素:精液中含有几种维生素,这和动物本身的营养有关。主要有维生素B1、B2、 C等,这些维生素的存在有利于提高精子的活力或密度
第 10 讲 第四节 精液的组成和理化特性 一、精液的组成和理化特性 ㈠精液的组成： 精液由精子和精清两部分组成。精清是由睾丸液，附睾液，副性腺分泌物组成的混合液 体。通常牛和羊的射精量小，而精子的密度很大，猪和马则反应。 精液中 90-98%是水分，干物质 2-10%，干物质中蛋白质 60%左右，还含无机物，酶等。 ㈡精液的化学成分及功用： 1．无机成分： 阳离子以 K+和 Na+为主，精子内的 K+的浓度比精液的高，而钠和钙的浓度则反之。精 清中含适量的 K+可保持精子有活力，如不含钾则丧失活力。钠常与柠檬酸结合，维持精液 渗透透压，CL-和 P04 是主要的阳离子。 2. 糖类： 精液中含有的糖主要是果糖，而且大多数来源与精囊腺，（果糖的分解产物丙酮酸，并且 释放能量，在射精的瞬间给精子能源，射精后很快从精清中消失），果糖在牛，绵羊，人精液 中浓度高，而马猪犬则很低。精液中无葡萄糖。但精液中果糖也是由血液中的葡萄糖通过精 液囊、磷酸酶等作用转化为果糖。 精液中还含有几种糖醇，而以山梨醇和机醇为代表，来源与精囊腺，山梨醇可以被精子 氧化成果糖，同时也可以由果糖还原而成。 肌醇在猪精清中特别多，与柠檬酸相似都不能为精子直接利用。主要是防止精子凝聚和 维持精液渗透压 3. 蛋白质和氨基酸： 精子中的蛋白质主要是组蛋白，约占精子干重的一半以上，主要在头部与 DNA 结合构成碱 性的核蛋白，并在尾部形成脂蛋白和角质蛋白。 麦硫因是蛋白质的一种产物，属于碱性氨基酸，对精子具有保护作用，主要时抗 Cu+, 过氧化氢对精子活动和糖酵解的破坏作用。 4. 脂类：精液中脂类物质主要是磷脂。在精子中大量存在，主要是精子表膜和线粒体内， 而且尾部多与头部。精清中的磷脂主要是卵磷脂和缩醛磷脂。 前列腺是精清中磷脂的主要来源，对精清有营养作用和防止冷休克作用。以延长精子的存活 时间，此外，如胆碱及其衍生物甘油磷酰胆碱，牛猪主要来源 于附睾分泌物，但不能直接被 精子利用。而是当精子与雌性生殖起的分泌物接触时，才被精子利用。 5.酶：精清中出现的酶主要来源于副性腺。 ① 三碳酸腺苷酶、核苷酸酶：对精子的呼吸和糖酵解等代谢活动所必需的酶。 ② 蛋白质分解酶、透明质酸酶，顶体素等，与受精有关。 ③过氧化酶：H2O2 在精液中过多积累可破坏精子，此酶能分解精液中的 H2O2 ④谷氨酸—草酰乙酸转氨酶：分解 Aa 6.其他有机物，来源与精囊腺。有有机酸盐、胆固醇，尿素、柠檬酸等。乳酸 盐对精子 有缓冲作用，维持 PH 值。 牛精液含果糖较多，利用后复制成乳酸，使精液变成酸性，柠檬酸盐可以中和，使之变成弱 碱性，以维持 PH 值，精液中的柠檬酸特别多，尤其牛，7.2mg/mk 精液，猪较少，柠檬酸不 能直接被精子利用，用 Na 结合形成柠檬酸盐防止精子凝集，因此牛精子很少凝聚而猪则较 易发生。 7 维生素：精液中含有几种维生素，这和动物本身的营养有关。主要有维生素 B1、B2、 C 等，这些维生素的存在有利于提高精子的活力或密度
(三)精清功用: ①稀释和运送精子 ②供给精子营养; ③对精子起一定的缓冲作用 二.精子的生理特性 精子也和一般生物相似,在其生活期间通常并不中断它的生理机能,尤其是新陈代谢和 活力的保存,只是在不同的条件下,由于外界因素的影响,能加速或抑制其新陈代谢机能和 活力,如缺氧,低温等,即使在精液冷冻状态下,精子活动虽然停止,但其代谢活动并不绝 对停止,否则精子的活力就可以无限保存下来 ()果糖糖酶解 精子所贮存和精清所含有的某些有机物是维持精子生活的重要能源,而以糖类为主,但 精子本身缺乏这些能源,而是通过糖酵解过程由精清供给。由于精子所代谢的几乎都是果糖, 所以也叫果糖酵解 1.无氧情况下: 在无氧情况下,果糖酵解成为乳酸而获得能量,在交配时,家畜生殖器内基本上是无氧环境, 精子的活动主要是通过这种酶解来提供能量。 2.有氧情况下 在有氧的情况下,果糖首先酵解成丙酮酸,然后经过三羧循环转变为CO2和HO,而 获得能量。 精子在呼吸时能产生比无氧多近20倍的能量,但以精子的能量来源而论,糖酵解仍是次要的, 它还不及呼吸所产生的能量 果糖酵解过程: 在无氧的情况下丙酮酸变成乳酸,在有氧情况下则抑制乳酸形成,而是丙酮酸经一系列 循环 精子呼吸 在有氧时,精子即消耗氧进行呼吸。能支持呼吸机能的代谢基质,主要是能进行糖酵解 的物质,此外尚有乳酸,丙酮酸和醋酸等有机酸类, 1.呼吸过程:精子呼吸主要在尾部进行呼吸机理和大多数组织细胞进行的呼吸代谢过程 相似。可按三羧循环,即丙酮酸,然后的乙酰辅酶A和乙酸反应得柠檬酸,然后经过一系列 过程,最后释放大量游离能重新合成高能磷酸键。在这循环中,细胞色素及其氧化酶也起重 要作用,由此可见精子能通过呼吸代谢基质的中间产物进行氧化而取得大量能量呼吸消耗了 大量的氧和代谢基质。,使精子在较短时间内死亡,故此在精液保存时常采用降温,隔绝空气 和充入CO2等办法,减少能量消耗,延长存活时间。 2.精子在有氧情况下活动获得能量的途径 ①外源性呼吸-氧化外源性基质获得能量 ②内源性呼吸-在没有了外源性基质时,利用本身细胞内所含的磷脂获的能量 三)精子活动力 1、精子的代谢机能与活动关系: 由精子代谢而获得的能量大多数用于精子的活动(仅就精子尾部的收缩能力而言,这可和肌 纤维的收缩相比。)有人仅为由AIP水解而得的分子能量转变为可使尾丝中类似肌动球蛋白 质的分子排列发生改变,从而到引起尾丝的收缩。所以当精子内的ATP的含量减少时,必伴 以活动力降低。从组织化学也可证明,在尾丝中有一种能使AP去磷的酶,这就是三磷酸腺 苷酶,具有使尾丝收缩的机能。 2、精子运动类型:
（三）精清功用： ① 稀释和运送精子； ② 供给精子营养； ③ 对精子起一定的缓冲作用。 二.精子的生理特性： 精子也和一般生物相似，在其生活期间通常并不中断它的生理机能，尤其是新陈代谢和 活力的保存，只是在不同的条件下，由于外界因素的影响，能加速或抑制其新陈代谢机能和 活力，如缺氧，低温等，即使在精液冷冻状态下，精子活动虽然停止，但其代谢活动并不绝 对停止，否则精子的活力就可以无限保存下来 ㈠果糖糖酶解： 精子所贮存和精清所含有的某些有机物是维持精子生活的重要能源，而以糖类为主，但 精子本身缺乏这些能源，而是通过糖酵解过程由精清供给。由于精子所代谢的几乎都是果糖， 所以也叫果糖酵解 1．无氧情况下： 在无氧情况下，果糖酵解成为乳酸而获得能量，在交配时，家畜生殖器内基本上是无氧环境， 精子的活动主要是通过这种酶解来提供能量。 2．有氧情况下： 在有氧的情况下，果糖首先酵解成丙酮酸，然后经过三羧循环转变为 CO2 和 H2O，而 获得能量。 精子在呼吸时能产生比无氧多近 20 倍的能量，但以精子的能量来源而论，糖酵解仍是次要的， 它还不及呼吸所产生的能量。 1．果糖酵解过程： 在无氧的情况下丙酮酸变成乳酸，在有氧情况下则抑制乳酸形成，而是丙酮酸经一系列 循环 ㈡精子呼吸： 在有氧时，精子即消耗氧进行呼吸。能支持呼吸机能的代谢基质，主要是能进行糖酵解 的物质，此外尚有乳酸，丙酮酸和醋酸等有机酸类。 1.呼吸过程：精子呼吸主要在尾部进行呼吸机理和大多数组织细胞进行的呼吸代谢过程 相似。可按三羧循环，即丙酮酸，然后的乙酰辅酶 A 和乙酸反应得柠檬酸，然后经过一系列 过程，最后释放大量游离能重新合成高能磷酸键。在这循环中，细胞色素及其氧化酶也起重 要作用，由此可见精子能通过呼吸代谢基质的中间产物进行氧化而取得大量能量呼吸消耗了 大量的氧和代谢基质。，使精子在较短时间内死亡，故此在精液保存时常采用降温，隔绝空气 和充入 CO2 等办法，减少能量消耗，延长存活时间。 2．精子在有氧情况下活动获得能量的途径： ①外源性呼吸--氧化外源性基质获得能量 ②内源性呼吸--在没有了外源性基质时，利用本身细胞内所含的磷脂获的能量。 （三）精子活动力： 1、精子的代谢机能与活动关系： 由精子代谢而获得的能量大多数用于精子的活动（仅就精子尾部的收缩能力而言，这可和肌 纤维的收缩相比。）有人仅为由 ATP 水解而得的分子能量转变为可使尾丝中类似肌动球蛋白 质的分子排列发生改变，从而到引起尾丝的收缩。所以当精子内的 ATP 的含量减少时，必伴 以活动力降低。从组织化学也可证明，在尾丝中有一种能使 ATP 去磷的酶，这就是三磷酸腺 苷酶，具有使尾丝收缩的机能。 2、 精子运动类型：
①直线前进运动:精子按直线方向前进运动。属于正常运动。 ②旋转运动:精子按圆作转圈运动。异常运动。 ③摆动:精子在原地作微弱摆动。 3、影响精子运动速度的有关因素 ①与温度关系:精子在37摄氏度环境中每秒前进的速度率比低于37摄氏度环境中 的速度快。 ②精子的运动速率受精子密度和精液粘度的抵抗。 ③与精子运动趋性关系 a、趋逆性(或趋流行):精子在静止液体中运动没有固定的方向,但能向着液流逆 行。因此可改复速率和方向。 b、趋异性:当精液中有异物存在时,精子有向异物边缘运动的趋势。 c、趋化性:精子运动时,有趋向化学物质的趋势
①直线前进运动：精子按直线方向前进运动。属于正常运动。 ②旋转运动：精子按圆作转圈运动。异常运动。 ③摆动：精子在原地作微弱摆动。 3、影响精子运动速度的有关因素 ①与温度关系：精子在 37 摄氏度环境中每秒前进的速度率比低于 37 摄氏度环境中 的速度快。 ②精子的运动速率受精子密度和精液粘度的抵抗。 ③与精子运动趋性关系： a、趋逆性（或趋流行）：精子在静止液体中运动没有固定的方向，但能向着液流逆 行。因此可改复速率和方向。 b、趋异性：当精液中有异物存在时，精子有向异物边缘运动的趋势。 c、趋化性：精子运动时，有趋向化学物质的趋势